相思谷尾礦8種定居植物對重金屬吸收及富集特性

張會敏，袁藝，焦慧，劉雪艷，蘇閃閃，田勝尼

安徽農業大學生命科學學院，合肥 安徽 230036

相思谷尾礦8種定居植物對重金屬吸收及富集特性

張會敏，袁藝，焦慧，劉雪艷，蘇閃閃，田勝尼*

安徽農業大學生命科學學院，合肥 安徽 230036

通過野外調查和室內實驗，探討銅陵市相思谷銅尾礦自然定居的芒（Miscanthus sinensis）、羊蹄（Rumex japonicus）、何首烏（Polygonum multiflorum）、苦荬菜（Ixeris denticulata）、藎草（Arthraxon hispidus）、1年蓬（Erigeron annuus）、小飛蓬（Conyza canadensis）、高粱泡（Rubus lambertianus）8種植物對重金屬Cu、Pb、Zn和Cd吸收與富集特性，為銅尾礦廢棄地植被恢復和重金屬污染土壤的植物修復提供理論依據。結果表明：銅陵相思谷銅尾礦中全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效鉀、有機質等營養成分均極顯著低于對照的土壤（P<0.01）；銅尾礦中的重金屬銅質量分數高達2 224.167 mg·kg-1，鋅、鎘等重金屬極顯著高于對照土壤的含量（P<0.01），鉛含量顯著高于對照土壤的含量（P<0.05）。相思谷銅尾礦營養成份低，重金屬Cu含量過高是抑制植物定居的主要因子。通過對8種植物體內不同部位的重金屬含量分析發現，8種植物對重金屬的吸收主要集中在根部。地上部分重金屬含量最高的植物為芒，其Cu、Pb、Zn和Cd質量分數分別為314.487、85.710、199.681、2.650 mg·kg-1。通過對轉移系數和富集系數分析發現，芒對Cu、Pb和Cd的轉移能力最強，分別為0.701、1.797和1.432，羊蹄對Zn的轉移能力最強，為1.743。芒的地上部分對重金屬Cu、Pb、Zn、Cd的富集系數均最高，分別為0.141、0.408、0.239、0.240；芒的地下部分對重金屬Cu、Cd的富集系數最高，分別為0.202、0.168。因此，芒不僅可作為銅尾礦植被恢復的植物，同時也用于重金屬污染土壤的修復植物。

銅尾礦；自然定居植物；重金屬；富集特性

尾礦是礦業部門在開采過程中，將礦石經粉碎、浮選中礦、精選礦后產生的大量固體廢棄物。這些尾礦除少量作為舊礦井的填充料之外，其余絕大多數被堆放在一起形成尾礦庫，棄置后的尾礦庫形成尾礦廢棄地（田勝尼等，2013）。重金屬尾礦廢棄地具有嚴重的重金屬污染、營養狀況不良以及土壤生物缺乏等因素，不僅制約著植被的定居，還給周邊環境和人類帶來污染和危害（張東為和崔建國，2006；Romero等，2005）。目前關于尾礦廢棄地治理措施主要有3種：物理法、化學法和植被法。物理法和化學法的優點是快速，但投入大而且并不能改變原有的景觀，而植被重建（復墾）是尾礦廢棄地治理最好方式之一（孫慶業等，1999；Tordoff等，2000）。植被重建的關鍵在于耐性物種的選擇，同時重金屬污染土壤的植物修復也需要豐富的植物種質資源。因此，篩選和尋找重金屬尾礦廢棄地植被恢復植物以及具有較強吸收和富集能力的修復植物，是植被恢復和植物修復的首要工作。在重金屬含量高的基質生境上，尋找、發掘對重金屬耐性強和具有重金屬修復潛力的植物種類，不失為一種較為現實的方法（崔爽等，2006；Hossain等，2013）。

安徽銅陵是我國重要的銅礦開采和冶煉基地，尾礦排放堆積的尾礦庫（場）就有十幾處，累積占地面積為578.8 hm2（田勝尼等，2005a）。野外調查發現，安徽省銅陵市鳳凰山相思谷銅尾礦庫在堆滿停用后，自然堆放過程中，植物一直難以定居和生長。目前只有少量植物定居，其定居植物種類、數量遠少于該市銅陵境內的其他銅尾礦庫。目前尚未有關相思谷銅尾礦抑制植物定居的因子，以及自然定居植物對重金屬吸收和富集的特性的研究報道。本文針對相思谷銅尾礦庫的理化性質及自然定居幾種優勢植物體內重金屬的含量進行分析測定，探討影響相思谷銅尾礦植物定居抑制的主要因子及植物對重金屬吸收和富集的特性差異，為銅尾礦廢棄地植被恢復和重金屬污染土壤植物修復提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 研究地區自然概況

銅陵市位于安徽省南部，長江中下游南岸，地處30°56′42″ N，117°43′28″ E，屬亞熱帶濕潤氣候區，季節特征分明，春季較短，氣候溫和、雨量充沛；夏季多雨炎熱，伏熱干旱，年均氣溫16.2 ℃，夏季平均氣溫27.4 ℃，年平均太陽輻射總量114.8 kJ·cm-2。無霜期平均為230 d，年均降水量1390 mm，全年平均濕度在 75%～80%之間；城市地面主導風向為東北（冬）、西南（夏）（李影等，2003）。相思谷尾礦庫位于安徽省銅陵市新橋鄉鳳凰村境內，三面環山，一面筑壩，于 1976年開工建設，1980年建成并正式投入使用，2008年庫容已滿，停止使用，尾礦庫區總面積1.7909 km2。目前，自然復墾率極低，植被覆蓋率不及1%。

1.2 樣品采集

2014年5月19日，筆者對安徽省銅陵市相思谷銅尾礦庫上定居的植物進行全面系統調查及尾礦基質理化性質，進行了采樣分析測定。調查發現，相思谷銅尾礦廢棄地自然定居植物共有 37種。在調查發現 37種植物中，大多物種個體數量較少。只有菊科的苦荬菜（I. denticulata）、1年蓬（E. annuus）和小飛蓬（C. canadensis）、禾本科的芒（M. sinensis）和藎草（A. hispidus）、蓼科的羊蹄（R. japonicus）和何首烏（P. multiflorum）、薔薇科的高梁泡（R. lambertianus）8種植物數量較多，個體數量達到5株以上。本研究中，選取這8種植物作為本次分析研究的對象。每種植物隨機選取5株，整株挖出，帶入室內，將地上部分和地下部分分開，用自來水反復沖洗干凈后，再用純水洗滌3～4次。自然風干表面水后，放入105 ℃烘箱殺青30 min，再于80 ℃烘干24 h，然后研磨、裝袋，供分析測定用。相思谷銅尾礦庫尾礦基質樣品，按照梅花點法采集，共采集6個樣點。各點分別同時采取0～10、10～20 cm深度尾礦樣品，四分法留樣后，裝入自封袋。對照的土壤采集于銅尾礦庫東側附近山體林下土壤。尾礦樣品及對照土樣帶回室內，經自然風干并過篩后，供理化性質和重金屬含量分析測定用。

1.3 測試方法

用電位測定法測定土壤pH值，水土比為2.5∶1（陳政，2010）。溶解法測定土壤電導率，水土比為5∶1（鮑士旦，1999）；用烘干法測定土壤含水率（鮑士旦，1999）。全氮用高氯酸-硫酸消解，全自動定氮儀蒸餾滴定（中國科學院南京土壤研究所，1978）；全磷用高氯酸-硫酸消解，鉬銻抗比色法測定（中國科學院南京土壤研究所，1978）。堿解氮用堿解擴散法測定（鮑士旦，1999）；速效磷用碳酸氫鈉和無磷活性炭振蕩浸提，硫酸鉬銻抗顯色，紫外-可見分光光度計測定（鮑士旦，1999）；速效鉀用醋酸銨震蕩浸提，火焰分光光度計測定（鮑士旦，1999）。有機質用重鉻酸鉀-硫酸浸提，紫外可見分光光度計測定（胡小明和潘自紅，2012）。土壤和尾礦Cu、Pb、Zn和Cd全量用硝酸-高氯酸-氫氟酸消化，原子吸收分光光度計測定（鮑士旦，1999）。土壤有效態Cu、Pb、Zn和Cd含量采用DTPA（乙二基三胺五乙酸）—TEA（三乙醇胺）浸提，原子吸收分光光度計測定（鮑士旦，1999）。植物樣品的Cu、Pb、Zn和Cd含量采用濃HNO3、濃H2SO4、HClO4比為8∶1∶1混合酸浸泡過夜，消煮后定容，用原子吸收分光光度計進行測定（鮑士旦，1999）。

1.4 轉移系數和富集系數計算方法

為評價8種植物對不同重金屬轉移及吸收的效果，本文采用了轉移系數和富集系數（徐華偉等，2009；Ye等，2009），公式如下：

轉移系數=植物地上部分的重金屬含量/植物地下部分的重金屬含量

富集系數=植物各部分的重金屬含量/銅尾礦廢棄地中的重金屬含量

其中，植物地上部分的重金屬含量為植物地上部分的重金屬含量的平均值，植物地下部分的重金屬含量為植物根中重金屬含量的平均值，基質中重金屬含量為相思谷銅尾礦廢棄地中重金屬含量的平均值。TF表明重金屬在不同部分中的分布情況，轉移系數越大，表明植物從根部向地上部運輸能力越強。EC越高，表明該植物對重金屬的吸收能力越強。

1.5 數據處理

所有數據的統計用Excel和軟件SPSS 17.0進行分析。其中方差分析用One-way ANOVA法分析。

2 結果與分析

2.1 相思谷銅尾礦廢棄地理化性質分析

表1為相思谷銅尾礦廢棄地和對照土壤的理化性質。從表1可知，銅尾礦廢棄地中0～10和10～20 cm深度尾礦的pH均高于7.5。銅尾礦廢棄地電導率比對照土壤的電導率高，說明銅尾礦中含有的金屬或離子態化合物比較多。相思谷銅尾礦廢棄地0～10和10～20 cm深度尾礦基質的含水率、全氮、全磷、堿解氮、速效磷、速效鉀、有機質等理化指標均低于對照土壤，方差分析發現，尾礦基質與對照土壤之間達到極顯著水平（P<0.01）。其中對照土壤中的全氮含量約是銅尾礦廢棄地含量的 65倍，對照土壤中的全磷含量是銅尾礦廢棄地0～10 cm的1.48倍，是10～20 cm銅尾礦廢棄地的1.30倍；對照土壤中的堿解氮含量是0～10 cm銅尾礦廢棄地的28.08倍，是10～20 cm銅尾礦廢棄地的17.82倍；對照土壤中的速效磷含量是銅尾礦廢棄地的 10倍左右；對照土壤中的速效鉀含量是0～10 cm銅尾礦廢棄地的15.36倍，是10～20 cm銅尾礦廢棄地的5.07倍；對照土壤中的有機質含量是銅尾礦廢棄地的1.3倍左右。

表1 相思谷銅尾礦廢棄地理化性質（n=6）Table 1 The physical and chemical properties of Xiangsigu copper mine tailings wasteland (n=6)

通過0～10 cm（表層）和10～20 cm（下層）深度銅尾礦廢棄地理化指標對比發現，只有表層的含水率、pH、速效磷的數值高于下層，而表層的電導率、全氮、全磷、堿解氮、速效鉀、有機質等理化因子含量指標均小于下層的含量，這可能與表層不穩定性有關，特別是全磷的含量與上層存在極顯著的差異。尾礦廢棄地的理化性質不僅與礦石中所含的礦物質有關，而且與礦石的粉碎、提取方法、排放的時間等因素有關（孫慶業和劉付程，1998）。不同地區的尾礦廢棄地其理化性質各有不同，即使是同一種金屬尾礦，由于礦石成分及選礦工藝的差異，其理化性質也存在著一定差異（田勝尼等，2013）。因此，相思谷銅尾礦廢棄地中的全氮、全磷、堿解氮、速效鉀、有機質營養成分含量低，是限制植物定居和生長的主要因子之一。

2.2 相思谷銅尾礦庫廢棄地的重金屬含量分析

表2為相思谷銅尾礦廢棄地及對照土壤的重金屬含量。從表2可知，銅尾礦廢棄地中的Cu、Pb、Zn、Cd全量含量顯著或極顯著高于對照土壤中的含量。表層（0～10 cm）重金屬Cu、Pb、Zn的全量均比下層（10～20 cm）的含量高，表層（0～10 cm）重金屬Cd的全量比下層（10～20 cm）的含量低。

表2 相思谷銅尾礦廢棄地重金屬含量（n=6）Table 2 Heavy metal contents of Xiangsigu copper tailings wasteland (n=6)

相思谷銅尾礦廢棄地中0～10和10～20 cm的尾礦基質的全 Cu質量分數分別達到 2224.17和2117.67 mg·kg-1，是對照土壤（55.75 mg·kg-1）中的40倍左右，同時高于銅陵市境內的其他銅尾礦廢棄地庫重金屬Cu的含量（田勝尼等，2005b）。相思谷銅尾礦廢棄地全Cu含量過高是抑制植物定居的主要因子。銅尾礦廢棄地中 Pb質量分數為209.80～210.00 mg·kg-1時，是對照土壤中相應元素含量的1.25倍左右；當Zn質量分數為595.83～836.50 mg·kg-1時，是對照土壤中相應元素含量的1.29～1.81倍；當Cd質量分數為11.03～11.50 mg·kg-1時，是對照土壤中相應元素含量的6.23～6.49倍。

有效態重金屬是指以水溶態和離子交換態存在，進而被植物吸收利用的重金屬。雖然銅尾礦中的有效態Cu、Pb、Zn顯著或極顯著高于對照的土壤，但對照土壤中的有效態Cd含量卻極顯著高于銅尾礦廢棄地。當銅尾礦中0～10 cm層有效態Cu、Pb含量極顯著或顯著高于10～20 cm層的含量時，銅尾礦中10～20 cm土層的有效態 Cd含量比0～10 cm的高，呈現極顯著差異，而銅尾礦中0～10 cm土層有效態Zn含量和10～20 cm接近。銅尾礦中0～10、10～20 cm土層有效態Cu含量分別是對照土壤中的28.41、24.23倍；銅尾礦中0～10、10～20 cm的有效態Pb含量分別是對照土壤中的1.95、1.55倍；銅尾礦中的有效態Zn含量是對照土壤的4.6倍左右；對照土壤中的有效態Cd含量是銅尾礦中0～10、10～20 cm的2.92、2.15倍。

根據GB 15618—1995國家土壤環境質量標準，當pH值大于7.5時，不同重金屬在土壤中的質量分數（mg·kg-1）標準是：Cu≤100、Pb≤350、Zn≤300、Cd≤0.6。由對照國家土壤環境質量標準可知，除銅尾礦廢棄地中的 Pb含量未超出國家標準外，銅尾礦廢棄地中的Cu、Zn、Cd均已嚴重超出國家標準。銅尾礦廢棄地中的Cu含量為標準值的21.18～22.24倍，Zn含量為標準值的1.98～2.79倍，Cd含量為標準值的18.38～19.17倍。這說明相思谷銅尾礦廢棄地重金屬含量遠超出正常土壤基質環境的重金屬標準。芒等8種植物能在相思谷銅尾礦廢棄地上自然定居，且種的個體數達到一定的數量，并能在銅尾礦的基質環境中完成個體生活史，表明這8種植物對銅尾礦廢棄地具有較強的耐性和適應能力。

2.3 相思谷銅尾礦庫 8種自然定居植物體內重金屬含量差異分析

從表3可知，同一重金屬在不同植物體內不同部位的積累程度不同，這可能與植物對重金屬吸收、轉運及富集能力存在差異有關。8種植物中，植物體內地上部分的含量大多低于地下部分的含量，這表明自然定居的8種植物對重金屬吸收主要集中在根部。從地上部分來看，8種植物中重金屬Cu在植物體內質量分數最高的植物為芒，達到314.487 mg·kg-1，而在何首烏中質量分數最低，為54.478 mg·kg-1；Pb在植物體內含量最高的植物依然為芒，其質量分數為85.710 mg·kg-1，在藎草中質量分數最低，為19.120 mg·kg-1；Zn在芒中質量分數達到199.681 mg·kg-1，在供測的8種植物中含量最高，在高梁泡中質量分數最低，為112.578 mg·kg-1；Cd在芒中質量分數依然最高，達到2.650 mg·kg-1，在小飛蓬中質量分數最低，為0.041 mg·kg-1。從地上部分來看，8種植物中重金屬Cu、Pb、Zn、Cd在芒體內含量均為最高，表明芒對Cu、Pb、Zn、Cd具有較強的吸收和富集能力。

表3 相思谷銅尾礦廢棄地自然定居8種植物體中重金屬含量（n=5）Table 3 Heavy metals contents of 8 plants species settled naturally in Xiangsigu copper tailings wasteland (n=5) mg·kg-1

對于供測的8種植物地下部分重金屬含量分析比較發現，Cu在芒中根部質量分數依然最高，達到448.939 mg·kg-1，在何首烏中質量分數最低，為119.409 mg·kg-1。Pb在1年蓬中質量分數最高，為75.950 mg·kg-1，在羊蹄中質量分數最低，為16.056 mg·kg-1；Zn在高梁泡中質量分數最高，達到259.714 mg·kg-1，其次為芒中的含量，在羊蹄中質量分數最低，為70.758 mg·kg-1；Cd在芒中質量分數最高，達到1.850 mg·kg-1，而在小飛蓬根部質量分數最低，為0.217 mg·kg-1。從地下部分來看，重金屬Cu和Cd在芒中含量最高，重金屬Zn在芒中含量僅低于高梁泡中含量。結果表明，8種植物中芒的地下部分對重金屬Cu、Pb、Zn、Cd有較強的吸收和富集能力。

表4 相思谷銅尾礦廢棄地8種自然定居植物中重金屬轉移系數Table 4 Heavy metal transfer coefficient of 8 plants species settled naturally for heavy metals in Xiangsigu copper tailings wastelands

2.4 鳳凰山相思谷尾礦庫 8種自然定居植物對重金屬的轉移系數差異分析

植物對重金屬的轉移系數（TF）表征植物對重金屬的轉運能力，與植物的生理、生化和遺傳等因素關系密切。表4為8種植物對4種不同的重金屬元素的轉移系數。從表4可知，8種植物對不同重金屬轉移能力存在一定的差異。8種植物對Cu的轉移系數均小于 1，其中芒的轉移系數最高，TF為0.701。芒和羊蹄對Pb的轉移系數大于1，分別為1.797，1.362，其他植物均低于1。對于Zn而言，其羊蹄的轉移系數最高，為 1.743，其次為芒，轉移系數為0.895，其他植物的轉移系數均小于1。芒對Cd的轉移系數為1.432，而其他7種植物對Cd的轉移系數在0.172～0.400，遠低于芒的轉移能力。因此，在分析研究的8種植物中，芒對Cu、Pb、Cd的轉移能力最高，羊蹄Zn的轉移能力最高。

2.5 鳳凰山相思谷銅尾礦 8種自然定居植物對重金屬富集系數的差異分析

富集系數（EC）是植物各組織中的含量和基質中的重金屬含量比值，是評價植物對重金屬富集能力的指標之一。表5為8種植物地上及根部對基質中重金屬含量的富集系數。由表5可知，8種植物對Cu、Pb、Zn和Cd的富集系數大小各不相同，但對4種重金屬的富集系數均小于1，這表明自然定居的植物對銅尾礦廢棄地只具有一定的適應能力，但對基質中的重金屬吸收和富集能力沒有呈現很強的優勢。8種不同植物對重金屬的富集系數比較發現，芒的地上部分對Cu、Pb、Zn和Cd的富集系數最高，分別為0.141、0.408、0.239和0.240；芒的地下部分對Cu、Cd的富集系數最高，分別為0.202、0.168。1年蓬的地下部分對Pb的富集系數最高，為0.362。高粱泡地下部分對Zn的富集系數最高，為 0.310。從同種植物對 4種不同重金屬的富集系數比較發現，8種植物中大多植物對Zn的富集系數最高，而對Cd或Cu的富集系數較低。這表明同一植物對基質中各種重金屬的富集能力存在差異的，供測定的8種植物對Zn富集和修復能力比其他3種重金屬強。

表5 相思谷銅尾礦廢棄地自然定居植物不同部位對重金屬富集系數Table 5 The concentration coefficients of 8 plants species settled naturally in the Xiangsigu copper tailings wasteland

綜合各植物對重金屬富集系數的結果，8種植物中植物芒對重金屬Cu、Pb、Zn、Cd的富集能力較強。因此，芒可以作為重金屬污染地區的修復植物。

3 討論與結論

3.1 討論

銅陵相思谷銅尾礦庫，屬于山谷型的尾礦庫，三邊環山，周邊山體植被良好，種子庫資源豐富。但在經歷多年自然堆放過程中，該尾礦庫植物一定難以定居。截至2015年的統計，只有37種植物入侵定居，而且自然復墾率極低。而銅陵市境內其他尾礦庫，在銅尾礦自然堆放過程中，一些耐性較強的植物如狗牙根（Cynodon dactylon）、結縷草（ Zoysia japonica）、 節 節 草 （ Hippochaete ramosissimum）、芒、五節芒（Miscanthus floridulus）等物種很快定居生長，并相繼形成一定面積的小群落。而同為銅尾礦的相思谷尾礦庫，植物一直難以定居生長，表明其存在著對植物定居的抑制因子。本研究中的銅尾礦廢棄地中養分含量低，重金屬含量高（特別是重金屬Cu含量很高），是抑制植物定居、正常生長的重要因子之一。

在本研究中，8種自然定居的植物對不同重金屬的吸收和富集量存在一定的差異，各植物對各種重金屬均沒有達到超富集植物的標準，這可能與植物體自身的生物學特性有關。從植物體對重金屬富集部位來看，大部分植物根系中重金屬含量大于地上部分，可能植物通過根部一定的結構或生理特性，限制重金屬離子由根部向地上部轉移，使得地上部保持較低的重金屬含量，或者通過落葉同時將重金屬排出體外，以減輕重金屬對地上部的毒害有關。從富集系數來看，8種植物對重金屬的富集能力參差不齊。影響植物對重金屬富集能力的因素有很多，外界因素如 pH、溫度、光照、重金屬離子間的影響、絡合劑EDTA的影響、氮磷的影響和植物本身對重金屬的富集、轉移機理等。富集系數反映了植物對某種重金屬元素的富集能力。富集系數越大，其富集能力越強，地上部富集系數大于1是超富集植物區別于普通植物對重金屬積累的一個重要特征。從富集系數來看，8種植物地上部分對Cu、Pb、Zn和 Cd的富集系數為 0.024～0.141、0.091～0.408、0.135～0.239、0.004～0.240，富集系數均小于1，說明這些植物對重金屬的富集能力一般，沒有達到超富集植物的標準，但對土壤中重金屬的吸收和富集起到了一定清除作用。這些植物能在重金屬污染嚴重的條件下平衡重金屬的吸收和轉移過程，其適應機理有待進一步研究。

3.2 結論

通過對安徽省銅陵市相思谷銅尾礦的理化性質、重金屬含量以及8種優勢植物中重金屬含量的測定，以及各植物對不同重金屬轉移、富集能力大小的差異分析發現：銅陵鳳凰山相思谷銅尾礦營養成分較低，重金屬Cu含量過高，是抑制植物定居和生長的主要因子。植物芒對重金屬Cu、Pb、Zn、Cd吸收和富集量較高，沒有達到超富集植物的標準，可用作銅尾礦廢棄地植被恢復優先選擇的植物材料。同時，芒具年植株高，單株生物量大、根部分蘗能力強、生長快、總生物量大的生物學特性，對重金屬污染地具有很強的修復潛力，可作為重金屬污染土壤的修復植物。

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Study on Heavy Metal Absorption and Enrichment Characteristics by 8 Plants Species Settled Naturally in Xiangsigu Copper Tailings

ZHANG Huimin, YUAN Yi, JIAO Hui, LIU Xueyan, SU Shanshan, TIAN Shengni
School of Life Sciences, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, China

Through field investigation and laboratory experiments, heavy metals absorption and enrichment characteristics of 8 plants species settled naturally in Xiangsigu copper tailings were analyzed in Tongling city, Anhui province, which provided theoretical basis for the revegetation of copper tailings and phytoremediation plant of heavy metal contaminated soil. The eight plant species were M. sinensis, R. japonicas, P. multiflorum, I. denticulate, A. hispidus, E. annuus, C. canadensis, R. lambertianus. The results showed that the contents of total nitrogen, total phosphorus, available nitrogen, available phosphorus, available potassium, organic and other nutrients were lower than that of control soil significantly(P<0.01). The Cu concentrations of Xiangsigu copper tailings reached up to 2 224.17 mg·kg-1. Zn and Cd concentrations were significantly higher than that of control soil(P<0.01). Pb concentrations were significantly higher than control soil(P<0.05). Low nutrients, excessive concentrations of heavy metal Cu were major factors inhibiting plant settled on the copper tailings. Through analysis for heavy metal contents of 8 plants species different parts, heavy metals absorption of 8 plants species mainly concentrated in the roots. Among 8 plant species, the contents above the ground for heavy metals in M. sinensis were the highest, and contents of Cu, Pb, Zn and Cd were 314.487, 85.710, 199.681, 2.650 mg·kg-1respectively. By Analyzing of transfer coefficient and enrichment coefficient, Cu, Pb and Cd transfer coefficient in the body of M. sinensis were highest, being 0.701, 1.797 and 1.432 respectively. Transfer coefficient of R. japonicus for Zn is the strongest, being 1.743. Enrichment coefficient of M. sinensis above the ground for Cu, Pb, Zn and Cd were the highest, being 0.141, 0.408, 0.239, 0.240 respectively. Enrichment coefficient of M. sinensis on the under ground parts for Cu, Cd were the highest, being 0.202, 0.168. Therefore, M. sinensis could be used not only as a pioneer plant in the revegetation of copper tailings but also as a phytoremediation plant of heavy metal contaminated soils.

copper mine tailings; plants settled naturally; heavy metal; enrichment characteristics

10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.05.025

X173

A

1674-5906（2015）05-0886-06

張會敏，袁藝，焦慧，劉雪艷，蘇閃閃，田勝尼. 相思谷尾礦8種定居植物對重金屬吸收及富集特性[J]. 生態環境學報, 2015, 24(5): 886-891.

ZHANG Huimin, YUAN Yi, JIAO Hui, LIU Xueyan, SU Shanshan, TIAN Shengni. Heavy Metal Absorption and Enrichment Characteristics by 8 Plants Species Settled Naturally in Xiangsigu Copper Tailings [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(5): 886-891.

安徽省國土資源廳項目（2013～K～06）；安徽省生物學重點學科項目（2014QJSK015）

張會敏（1989年生），女，碩士研究生，主要從事分子生物學和植物生態學研究。E-mail: ahauzhm202@163.com *通信作者：田勝尼（1971年生），男，副教授，主要從事植物生態學研究。E-mail: tiansn@ahau.edu.cn

2015-01-29